[实用新型]一种宽保径结构的金刚石钻头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种金刚石钻头，具体的，涉及一种宽保径结构的金刚石钻头。

背景技术

金刚石钻头是一种在地层钻井工程中得到了广泛应用的钻井工具，其通过切削齿与底层岩石的接触对其产生挤压和剪切岩层来破碎岩石。目前石油钻探所常用的金刚石钻头在结构上都采用保径宽度与刀翼宽度基本一致的设计，如图1所示，这样的结构虽然制造工艺比较简单并且在成本上有一定的优势，但是对于刀翼数量比较少的钻头却不适用。由于整周的保径宽度之和与钻头外圆周长之比值E与保径宽度和刀翼数成正比，相同保径宽度情况下，对于刀翼数量少的钻头，E就比较小。钻头在钻进过程中E值过小会影响钻井的稳定性，钻头容易产生振动，对钻具的寿命和钻井的质量会产生很大影响。因此，需要对现有的刀翼数量少的金刚石钻头进行改进，以减少其对钻井质量的不利影响并延长钻具寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种宽保径结构的金刚石钻头，以解决现有刀翼数量少的钻头在钻井过程中对钻井稳定性的影响，同时有利于提高保径强度、减少保径磨损、延长钻头使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种宽保径结构的金刚石钻头，包括设置在钻头基体上的刀翼和连接在刀翼下方的保径块，所述保径块设有连为一体的加宽部分。

所述加宽部分设有耐磨齿。

所述保径块边缘采用圆弧曲线设计。

所述加宽部分位于刀翼下方并且与刀翼连接。

所述保径块中间纵向设有截面为圆弧状的水槽。

所述刀翼数量为5个或5个以下。

原理：E=B×ZΠ×D,]]>式中E-整周的保径宽度之和与钻头外圆周长之比，D-钻头外径，B-单个保径宽度，Z-刀翼数。在保径宽度一定的情况下，若刀翼数量较少，则E值会比较小，而E值过小会影响钻井的稳定性，钻头容易产生振动，对钻具的寿命和钻井的质量会产生很大影响。因此，对于刀翼数量比较少的钻头，若增大保径宽度，有利于提高E值，保证钻井的稳定性。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型中保径块加宽后的宽度为普通保径块宽度的1.5-2倍，在刀翼数比较少的情况下，能保证钻头在钻进过程中的稳定性；

(2)在加宽的保径块上还可以增加保径耐磨齿的数量，有利于提高保径强度，减少保径磨损，延长钻头使用寿命；

(3)本实用新型中保径块的加宽部分设计在刀翼上切削齿的后面，避免切削齿刃口冷却液流动受阻，便于泥浆循环；

(4)本实用新型中，保径块的边缘采用圆弧曲线设计，可以起到减小泥浆阻力的作用；

(5)本实用新型在保径块和加宽部分之间纵向设有弧形水槽，能保证宽保径上所有耐磨齿的冷却，同时还能增强保径耐磨性。

附图说明

图1是目前常用的金刚石钻头结构示意图；

图2是本实用新型结构示意图。

图中标记相对应的部件名称：1-刀翼；2-保径块；4-水槽；5-加宽部分。

具体实施方式

如图2所示，一种宽保径结构的金刚石钻头，包括设置在钻头基体上的刀翼1和连接在刀翼1下方的保径块2，所述保径块2设有连为一体的加宽部分5。加宽部分5设有耐磨齿。

所述保径块2边缘采用圆弧曲线设计。加宽部分5位于刀翼1下方并且与刀翼1连接。保径块2与加宽部分5之间纵向设有截面为圆弧状的水槽4。

本实用新型中钻头保径块加宽后的宽度为普通钻头保径块宽度的1.5～2倍。为了便于泥浆循环，保径的加宽部分设计在刀翼上切削齿的后面，以避免切削齿刃口冷却液流动受阻。同时在保径后边采用R圆弧过渡曲线，减小泥浆阻力。在这种加宽设计的保径上，还可以增加保径耐磨齿数量。特别是对打定向井、水平井，提高保径强度是很有益的。另外，为保证宽保径上所有耐磨齿的冷却，在保径块和加宽部分之间，设计一条8mm宽，3mm深的圆弧冷却水槽，这样也可以增强保径耐磨性。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。